Galvanické pokovování niklem - Nickel electroplating - Wikipedia

Galvanické pokovování niklem je technika galvanické pokovování tenká vrstva nikl na a kov objekt. Niklová vrstva může být dekorativní, zajistit koroze odpor, mít na sobě odpor, nebo se používá k nahromadění opotřebovaných nebo poddimenzovaných dílů pro záchranné účely.[1][2]

Přehled

Galvanické pokovování niklem je proces nanášení niklu na kovovou část. Díly, které mají být pokoveny, musí být před zahájením pokovování čisté a zbavené nečistot, koroze a defektů.[3] K čištění a ochraně součásti během procesu pokovování, kombinace tepelné zpracování, čištění, maskování, moření a může být použit lept.[1] Jakmile je kus připraven, je ponořen do elektrolyt řešení a používá se jako katoda. Nikl anoda se rozpustí v elektrolytu za vzniku niklu ionty. Ionty cestují roztokem a usazují se na katodě.[4]

Druhy a chemie

Wattovy koupele

Watty niklové lázně mohou nanášet jak světlý, tak pololesklý nikl. Jasný nikl se obvykle používá pro dekorativní účely a ochranu proti korozi. Pololesklé usazeniny se používají pro strojírenské aplikace, kde je důležitá vysoká odolnost proti korozi, tažnost nebo elektrická vodivost a není vyžadován vysoký lesk.[2][5][6]

Složení vany

Chemický názevVzorecJasný[5]Polojasný[5]
MetrickýNÁSMetrickýNÁS
Síran nikelnatýNiSO4· 6H2Ó150–300 g / l20–40 oz / gal225–300 g / l30–40 oz / gal
Chlorid nikelnatýNiCl2· 6H2Ó60–150 g / l8–20 oz / gal30–45 g / l4–6 oz / gal
Kyselina boritáH3BO337–52 g / l5–7 oz / gal37–52 g / l5–7 oz / gal

Operační podmínky [4]

  • Teplota: 40-65 ° C
  • Hustota katodového proudu: 2-10 A / dm2
  • pH: 4,7-5,1

Zjasňovače [4]

  • Nosné zjasňovače (např. Paratoluensulfonamid, kyselina benzensulfonová ) v koncentraci 0,75-23 g / l. Nosné zjasňovače obsahují síru, která poskytuje jednotnou jemnozrnnou strukturu niklování.
  • Vyrovnávače, zjasňovače druhé třídy (např. Kyselina allylsulfonová, chloridhydrát formaldehydu) v koncentraci 0,0045 - 0,15 g / l vytvářejí (v kombinaci s nosnými zjasňovači) brilantní usazeniny.
  • Pomocné zjasňovače (např. Allylsulfonát sodný, pyridiniumpropylsulfonát) v koncentraci 0,075 - 3,8 g / l.
  • Anorganické zjasňovače (např. Kobalt, zinek) v koncentraci 0,075 - 3,8 g / l. Anorganické zjasňovače dodávají povlaku další lesk.

Typ přidaných zjasňovačů a jejich koncentrace určují vzhled depozitu: brilantní, jasný, polojasný, saténový.

Sulfamát nikelnatý

Sulfamátové niklování se používá pro mnoho technických aplikací. Je určen pro korekci rozměrů, odolnost proti oděru a opotřebení, vysoce účinný povlak a ochranu proti korozi. Používá se také jako základní vrstva pro chrom.[2][7]

Složení vany

Chemický názevVzorecKoncentrace lázně[4]
MetrickýNÁS
Sulfamát nikelnatýNi (SO3NH2)2300-450 g / l40–60 oz / gal
Chlorid nikelnatýNiCl2· 6H2Ó0-30 g / l0–4 oz / gal
Kyselina boritáH3BO330-45 g / l4–6 oz / gal

Operační podmínky[4]

  • Teplota: 40-60 ° C
  • Hustota katodového proudu: 2-25 A / dm2
  • pH: 3,5-4,5

All-chlorid

Celochloridové roztoky umožňují nanášení silných niklových povlaků. Dělají to proto, že běží při nízkém napětí. Depozice má však vysoké vnitřní pnutí.[2][4]

Chemický názevVzorecKoncentrace lázně[4]
Chlorid nikelnatýNiCl2· 6H2Ó30–40 oz / gal
Kyselina boritáH3BO34–4,7 oz / gal

Sulfát-chlorid

Sulfát-chloridová lázeň pracuje při nižších napětích než Wattsova lázeň a poskytuje vyšší rychlost depozice. Přestože vnitřní napětí je vyšší než ve Wattově lázni, je nižší než u celochloridové lázně.[2][4]

Chemický názevVzorecKoncentrace lázně[4]
Síran nikelnatýNiSO4· 6H2Ó20–30 oz / gal
Chlorid nikelnatýNiCl2· 6H2Ó20–30 oz / gal
Kyselina boritáH3BO34–6 oz / gal

Celosíran

Celosíranový roztok se používá k elektrolytickému nanášení niklu, kde jsou anody nerozpustné. Například pokovování vnitřku ocelových trubek a tvarovek může vyžadovat anodu.[2][6]

Chemický názevVzorecKoncentrace lázně[4]
Síran nikelnatýNiSO4· 6H2Ó30–53 oz / gal
Kyselina boritáH3BO34–6 oz / gal

Tvrdý nikl

Pokud je požadována vysoká pevnost v tahu a tvrdost, použije se roztok tvrdého niklu.[2][4]

Chemický názevVzorecKoncentrace lázně[4]Metrický
Síran nikelnatýNiSO4· 6H2Ó24 oz / gal179,7 g / l
Chlorid amonnýNH4Cl3,3 oz / gal24,7 g / l
Kyselina boritáH3BO34 oz / gal29,96 g / l

Černý nikl

Černý nikl je obvykle pokovován na mosaz, bronz nebo ocel, aby se vytvořil nereflexní povrch.[8] Tento typ pokovování se používá pro dekorativní a vojenské účely a nenabízí velkou ochranu.[1][2][8]

Chemický názevVzorecKoncentrace lázně[8]
Síran amonný nikelnatýNiSO4· (NH4) 2SO4· 6H2Ó8 oz / gal
Síran zinečnatýZnSO41,0 oz / gal
Thiokyanát sodnýNaCNS2 oz / gal

Aplikace

Dekorativní povlak

Dekorativní jasný nikl se používá v široké škále aplikací. Nabízí vysoký lesk, ochranu proti korozi a odolnost proti opotřebení. V automobilovém průmyslu najdete jasný nikl nárazníky, ráfky, výfukové potrubí a obložení. Používá se také pro jasnou práci jízdní kola a motocykly. Mezi další aplikace patří ruční nářadí a předměty pro domácnost, jako je osvětlení a vodovodní instalace, drátěné regály, střelné zbraně a spotřebiče.[5]

Inženýrské aplikace

Tam, kde není žádoucí jas, se používá technický nikl. Ne dekorativní aplikace poskytují ochranu proti opotřebení a korozi a také nánosy nízkého napětí pro obnovení rozměrů.[5][9] Tuto metodu lze použít k výrobě nanokompozit povlaky odolné proti opotřebení.[10][11]

Viz také

Reference

  1. ^ A b C „QQ-N-290 A NIKL PLATING“. www.everyspec.com. Citováno 2018-02-25.
  2. ^ A b C d E F G h Ian Rose; Clive Whittington (2014). „Příručka pro pokovování niklem“. Nickel Institute.
  3. ^ „MIL-P-27418 PLATING SOFT NICKEL ELECTRO-DEPOSited BATH“. www.everyspec.com. Citováno 2018-02-25.
  4. ^ A b C d E F G h i j k l „Galvanické pokovování niklem [SubsTech]“. www.substech.com. Citováno 2018-02-25.
  5. ^ A b C d E Snyder, Dr. Donald. „Niklování“. www.pfonline.com. Citováno 2018-02-25.
  6. ^ A b „NickelElectroplating.pdf“ (PDF). Citováno 25. února 2018.
  7. ^ „Najdeme optimální přístup k potahování vašich dílů. Nikdo nepřekoná širokou škálu Balesových technických povrchů a povrchových úprav“.
  8. ^ A b C „MIL-P-18317 PLATING ČERNÝ NIKL NA MOSAZNÉ BRONZE NEBO“. www.everyspec.com. Citováno 2018-02-25.
  9. ^ Davis, Joseph R. (01.01.2000). Nikl, kobalt a jejich slitiny. ASM International. ISBN  9780871706850. Citováno 9. srpna 2016.
  10. ^ Mosallanejad, M. H .; Shafyei, A .; Akhavan, S. (18. dubna 2016). „Současná společná depozice SiC a CNT do Ni povlaku“. Kanadský metalurgický čtvrtletník. 55 (2): 147–155. doi:10.1080/00084433.2016.1150406. S2CID  138392838. Citováno 9. srpna 2016.
  11. ^ Zhang, Sam (2010-06-18). Nanostrukturované tenké filmy a povlaky: Mechanické vlastnosti. Taylor & Francis. ISBN  9781420094022. Citováno 9. srpna 2016.